3D列印技術可以說已經變得越來越成熟,越來越多的行業開始使用3D列印技術,3D列印技術是顛覆性的技術,近幾年發展迅速,它重構了社會生產生活方式,我們將迎來它發展的井噴期。
3D列印技術也稱為增材製造技術,它以數字模型為基礎,把材料逐層堆積從而製造出實體物品,與以往的切削等減材製造技術相比,其優勢不僅在於設計、加工產品更加靈活,而且有利於與數位化智能製造相融合。
3D列印技術展覽會12月12日在中山火炬國際會展中心舉行。展會展示了國內外最先進的3D列印技術和耗材,產品包括列印設備、雷射成型機、金屬粉末材料及塑料粉末材料等領域,為行業搭建交流合作的專業平台,進一步加速我國3D列印技術的應用拓展。
數據顯示,去年全球3D列印行業市場規模達到52億美元,年複合增長率超過30%。機構預計,全球3D列印市場規模將呈現快速增長態勢,到2018年市場規模將超過110億美元。去年我國3D列印市場規模達到78億元,年複合增長率接近70%,預計到2018年市場規模將超200億元。雖然我國3D列印產業起步較晚,但擁有全球最大的3D列印潛在市場,未來我國3D列印市場增速有望高於全球水平。
近年來,3D列印技術應用從最初的科研發展逐漸延伸至醫療、工業、汽車和航空航天等領域。隨著市場需求提升以及技術的不斷創新,醫療領域中的生物3D列印應用優勢將日益凸顯。市場研究公司P&S Market Research認為,未來全球生物3D列印市場年複合增長率將達35.9%,藥物測試、器官移植以及整容手術等對生物3D列印市場發展將起到明顯的支撐作用。
生物3D列印技術是與醫療技術的深度結合,未來將逐步發展到成熟的人工組織器官體外製造技術。其中,3D列印人造器官是以活細胞為原料列印活體組織的一種技術,目前該技術已經在主動脈瓣、種植手術導板、人工下顎等領域得到應用。研究表明,3D列印人造器官以自身成體幹細胞經過體外誘導分化的活細胞為原料,在體外或體內直接列印活體器官組織,通過替換失去功能的器官或組織,一定程度上解決了移植供體不足等問題。
從全球來看,今年英國《自然·生物技術》報告顯示,研究人員利用新開發的3D生物列印系統列印出了人造耳朵、骨頭和肌肉組織。美國韋克福雷斯特大學再生醫學學院的研究團隊改進了現有3D生物列印技術,開發出了「組織和器官集成列印系統」(ITOP)。該系統可將含有活性人體或動物細胞的水基凝膠與可生物降解的聚合材料結合作為列印材料,有助於人造器官形成穩定結構,並能在人造器官中列印出許多類似血管的微小通道,通過這些通道獲取氧氣和營養物質,這是保證器官移植後存活的關鍵。
從國內來看,近幾年生物3D列印技術在我國迅速發展。杭州電子科技大學徐銘恩教授團隊研發的生物3D印表機,成功列印出人類肝臟單元、脂肪組織,其細胞存活率高達百分之九十。該團隊列印的肝單元、脂肪和腫瘤等組織在體外藥物篩選和臨床前試驗中表現出良好的應用前景。此外,清華大學研究團隊利用心肌細胞和生物材料模擬列印了動物心臟,列印出的細胞能夠有節奏地跳動。
2016年以來,國內3D列印領域可謂政策暖風頻吹。2月28日,工信部發布《國家增材製造產業發展推進計劃(2015年至2016年)》提出了3D列印的發展目標。實現向「中國智造」轉變是我國步入工業4.0階段的必經之路,而3D列印作為第三次產業革命標誌性技術之一,在「中國智造」中具有不可替代的地位,我國政府對3D列印產業發展也做了詳細規劃,因此3D行業也將迎來新的發展機遇。
據中國報告大廳發布的「十三五」3D列印行業深度分析及發展規劃指導報告數據顯示,15年我國3D列印市場規模達78億元,年複合增長率近70%,2018年有望超過200億元。而醫院永遠是生物3D列印的主體,只有從醫生的需求出發才是真實有用的。